2016秋九年级物理全册 第21章 信息的传递 第4节 越来越宽的信息之路新人教版

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1、越来越宽的信息 之路 出示目标 知识与技能知识与技能 1.1.常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。 2.2.通过教学使学生了解：为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质通过教学使学生了解：为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质 接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程 中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。 3.3.了解光纤通信的原理和优点。了解光纤通信的原理和优点。

2、4.4.了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。 过程与方法过程与方法 通过师生共同交流来探讨现代信息的变化，用大量的多媒体图片、影视画面使学通过师生共同交流来探讨现代信息的变化，用大量的多媒体图片、影视画面使学 生掌握和了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。生掌握和了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。 情感、态度与价值观情感、态度与价值观 通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣 ，使学生养成关注科学

3、发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用 科学服务于人类的使命感和责任感。科学服务于人类的使命感和责任感。 学习指 导 【学习指导一】微波通信 3 1 预习导学预习导学 2 合作探究 预习导学 1.1.微波：波长在微波：波长在 mmmm到到 mmmm之间，频率在之间，频率在 MHzMHz到到 MHzMHz之间的电磁波。之间的电磁波。 2.2.微波的性质与微波的性质与 更接近，大致沿更接近，大致沿 传播，不能沿传播，不能沿 传播，在地面的传播距离短。需要大量的中继站，约传播，在地面的传播距离短。需要大量的中继站，约

4、kmkm一一 个。个。 110303105 光波直线曲线 50 合作探究 能否使用月亮做中继站实现微波通信？能否使用月亮做中继站实现微波通信？ 为什么？为什么？ 解答：因为电磁波传播不需要介质，真空也能传播声解答：因为电磁波传播不需要介质，真空也能传播声 音音 教师点拨 同无线电波相比，微波的波长更短，在同无线电波相比，微波的波长更短，在1mm10m1mm10m之间，频之间，频 率更高，在率更高，在30MHz31030MHz310 5 5 MHzMHz之间的电磁波。一条微波线路之间的电磁波。一条微波线路 可以传输更多的信息，因此可以在上面通行几千、几万路电话可以传输更多的信息，因此可以在上面通

5、行几千、几万路电话 。 但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形。微但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形。微 波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 所以在每传播一定距离后需将微波向地面引进，如图所示，根所以在每传播一定距离后需将微波向地面引进，如图所示，根 据实际情况必须每隔大约据实际情况必须每隔大约50km50km左右就要建设一个微波中继站左右就要建设一个微波中继站 。而且传播得越远，。而且传播得越远，中继站需要的越多中继站需要的越多. . 教师点拨 微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到

6、雪山，大洋时根本无法建设，这样就受到限制.如何解决这一 问题呢？ 开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远 ，没有足够能量的微波无法到达月球，更无从谈携带信息反 射回地面.后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在 已经实现了，这得益于人造卫星的发展. 【学习指导二】卫星通信 1 预习导学预习导学 2 合作探究 预习导学 1.1.卫星通信利用卫星通信利用 做中继站的微波通信方做中继站的微波通信方 式。式。 2.2.同步卫星优点：覆盖范围广，只要同步卫星优点：覆盖范围广，只要 个卫星个卫星 就可以让信号覆盖全球。就可以让信号覆盖全球。 通信卫星 三 合作探究 结合课本及生活常识小组讨论

7、卫星通讯的结合课本及生活常识小组讨论卫星通讯的 优点？优点？ 解析：具有无缝覆盖、覆盖面广，通信距离长 、通信线路稳定，通信频带宽、容量大等 它可以作为陆地移动通讯的拓展、延伸、补充 和备用，尤其用于边远山区、农村、海岛、灾 区以及远洋舰队和远航飞机等陆地通讯不易覆 盖的地区。卫星通信地面安装简单、快捷，更 便于卫星通信的使用。 教师点拨 航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空 站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波 通信中继站，很好地解决了地面中继站的弊端!实现无障碍 中继，覆盖整个地球（3600）只需三颗通讯卫星（如图）. 卫星通讯标志着信息已可全球化. 教师点拨

8、通信卫星。板状的两翼是太阳 电池板，它把太阳能转化成电 能，供卫星使用 用三颗同步卫星就 可以实现全球通信 碟形天线用来接收 来自卫星的信号 【学习指导三】光纤通讯 1 预习导学预习导学 2 合作探究 预习导学 1.1.光纤通信利用光纤通信利用 进行信息传递。进行信息传递。 2.2.激光：频率激光：频率 . .方向方向 ，可以用来传递信息。，可以用来传递信息。 3.3.光导纤维：光导纤维： 。 光 单一高度集中 是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全 反射原理 合作探究 光纤的主要用途是（ ）光纤的主要用途是（ ） A.A.照明照明 B.B.输电输电 C.C.导热导热 D.D.通信通信 解析

9、： 在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后 调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（ 频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器 收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息；所以 光纤的主要作用是用来通信； 故选D 教师点拨 比微波频率更高的电磁波是光波比微波频率更高的电磁波是光波. .能否运用光波传能否运用光波传 送信息呢送信息呢? ? 如果用光波传送信息如果用光波传送信息, ,这条这条” ”信息高速路信息高速路” ”要要 比短波、微波的比短波、微波的“ “公路公路” ”宽出百万倍、千万倍宽出百万倍、千万倍. .但发展光但发展光 波通讯遇到这样一

10、个问题，普通的光源夹杂了许多不波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不 同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信 息息. .要想解决问题得制造一种频率单一且方向高度集要想解决问题得制造一种频率单一且方向高度集 中的光，作为载体才行中的光，作为载体才行.1960.1960年，美国科学家梅曼制年，美国科学家梅曼制 成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种频率单成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种频率单 一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将 信息分离出来信息分离出来. . 教师点拨

11、激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因 此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程， 光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤 维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射 出（如图所示）光导纤维内心是空的，外面敷上保 护层.由于光的频率很高，所以可以同时传递声音 、图像等信息. 【学习指导四】网络通信 3 1 预习导学预习导学 2 合作探究 预习导学 网络通信把计算机连在一起，可以进行网络通信把计算机连在一起，可以进行 ，实，实 现现 。 优点：优点： 。 网络通信 高速处理各种信息 利用因特网可实现资源共享和信息传递 合作探究 现代电信网络主要靠微波通信、现代电信网络主要靠微波通信、

12、_通信通信 和和_通信三种方式组成人们通过计算通信三种方式组成人们通过计算 机进入机进入_这个信息高速公路，在全球范这个信息高速公路，在全球范 围内使信息得到高速共享围内使信息得到高速共享 解析： 现在人类可以发射人造卫星，可通过卫星实现全球 同步通信由于移动技术的成熟，也可实现移动通信 世界上的计算机通过网络连接在一起，组成世界上 最大的计算机网络因特网，实现了信息资源共享 故答案：卫星、移动、因特网 教师点拨 信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的 问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快. 把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信.网络通信的优越性是很明显

13、 的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代. 目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件. 如图所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平 常说的上网.如同邮局与寄信人和收信人的关系.甲、乙计算机相当于收（寄）信人 ，而服务器相当于邮 局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到B储存起来.一旦乙上 网,他就能从自己的服务器B得到这个邮件.每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“ 地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置. 教师点拨 网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，它是导线、光缆、微 波的组合体.有时还运用通信卫星等各种通信手段.随

14、着通信技术的发展， 网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面” 的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传 送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地 看电视了. 教师点拨 利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能.每个用户 都有自己的信箱，信箱都编有地址名!例如： xiaolin 表示信箱属于一个自称“xiaolin”的 人，他的服务器名叫 .其中“cn”是china的简 写，表示这个服务器是在中国注册的. 世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某 些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了.这 些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做 因特网，因特网已经成为21世纪信息社会的基础.全球信 息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击 鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”.人们可以通 过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播 ，可以上网和朋友聊天.另外可以通过网络进行远程教育 、远程医疗等等.网络已经渗透到人们生活的各个角落. 课堂小结 一、微波通信一、微波通信 二、卫星通信二、卫星通信 三、光纤通信三、光纤通信 四、网络通信四、网络通信